JP5670350B2 - 防振ゴム装置 - Google Patents
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Description
また、高温下における長時間の使用により、エンジン側取り付け部材と弾性部材との接着界面の近傍において、弾性部材に亀裂が発生する可能性が高まることも考えられる。
本発明の目的は、防振ゴム装置の弾性部材における亀裂の発生を抑制し、長時間の使用が可能な耐久性を高めることにある。
[1]振動源と車体との間に設けられる防振ゴム装置であって、前記振動源側に取り付けられた第1取り付け部材と、前記第1取り付け部材に密着した弾性部材と、前記弾性部材を介して前記第1取り付け部材と一体的に連結し、且つ前記車体側に取り付けられる第2取り付け部材とを備え、前記弾性部材の前記振動源側の上端部の少なくとも一部と前記第1取り付け部材の下面との間に隙間を設定することを特徴とする防振ゴム装置。
[2]前記弾性部材は、前記第1取り付け部材のフランジ部の下面に密着し、且つ前記フランジ部の下面に対向するように前記振動源側の端部に段差が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の防振ゴム装置。
[3]前記弾性部材の前記段差は、前記第1取り付け部材の前記振動源側の端部の外周に沿って形成されていることを特徴とする前記[2]に記載の防振ゴム装置。
[4]前記弾性部材の前記段差は、前記第1取り付け部材の前記振動源側の端部の外周に沿って連続的に形成されていることを特徴とする前記[2]又は[3]に記載の防振ゴム装置。
[5]前記第1取り付け部材は、前記弾性部材の前記段差が形成された部分において、当該第1取り付け部材の表面が露出していることを特徴とする前記[2]乃至[4]のいずれか1項に記載の防振ゴム装置。
[6]前記弾性部材は、前記第1取り付け部材の前記フランジ部の下面の一部と、当該下面と連続する本体部の表面を覆うように形成されることを特徴とする前記[2]乃至[5]のいずれか1項に記載の防振ゴム装置。
[7]前記弾性部材は、クロロプレンゴムを含むゴム組成物を加硫した加硫ゴムから構成されることを特徴とする前記[1]乃至[6]のいずれかに記載の防振ゴム装置。
[8]前記加硫ゴムは、キサントゲン変性クロロプレンゴムと粒子径400nm〜600nm、DBP吸曲量20ml/100g〜60ml/100gのカーボンブラックとを配合したゴム組成物を加硫した加硫ゴムであることを特徴とする前記[7]に記載の防振ゴム装置。
[9]前記第2取り付け部材に前記弾性部材と相対するように取り付けられたダイアフラム及び当該弾性部材によって囲まれた閉鎖空間からなる液封室をさらに備え、前記液封室を当該弾性部材側の主液室と前記ダイアフラム側の副液室とに区画する仕切り部材と、前記主液室と前記副液室とを連通するオリフィス通路と、が設けられていることを特徴とする前記[1]乃至[8]のいずれかに記載の防振ゴム装置。
さらに、エンジン側取り付け部材である第1取り付け部材と弾性部材との間に設けた隙間の一部をゴム材料により覆うことにより、第1取り付け部材と弾性部材との接着界面近傍の弾性部材に亀裂が発生する可能性が抑制される。
図1は、防振ゴム装置の一形態である液封マウント1を説明する図である。液封マウント1は、第1取り付け部材11と、第2取り付け部材12と、第1取り付け部材11及び第2取り付け部材12を連結し、これらと一体的に設けられた弾性部材13と、を備えている。第1取り付け部材11は、振動源である自動車用エンジン(図示せず)側のエンジン側ブラケット100に取り付けられる。第2取り付け部材12は、車体側ブラケット200に取り付けられる。
第1取り付け部材11の本体部112は、エンジン側ブラケット100の一端に嵌合し、取り付けボルト111により取り付けられている。エンジン側ブラケット100の他端は、図示しないエンジンにボルト等により取り付けられている。
第2取り付け部材12は、弾性部材13の筒状部132の外面と密着する円筒部122を有する。
図2(a)に示すように、弾性部材13のエンジン側ブラケット100側の端部138には、円錐部131の厚さ(C)が変化する段差が形成されている。そのため、第1取り付け部材11のフランジ部113(厚さA)との間に隙間10が設けられている。図示しないが、段差は、弾性部材13の円錐部131の外周に沿って連続的に形成されている。さらに、本実施の形態では、段差が形成された隙間10において、弾性部材13の端部138が第1取り付け部材11の本体部112側に形成されている。端部138が形成されていることにより、フランジ部113の下面の一部が弾性部材13に覆われ、且つ、本体部112の表面114は、フランジ部113の下面と連続する部分が、隙間10の間隔Dと同じ幅で弾性部材13に覆われている。これにより、弾性部材13の円錐部131の内面136は、第1取り付け部材11の本体部112の表面114全体を覆うように密着している。尚、本実施の形態では、端部138の幅Eは、1mm〜3mmの範囲である。
図2(b)に示すように、弾性部材13のエンジン側ブラケット100側の端部の厚さが変化する段差が形成されることにより、フランジ部113との間に隙間10bが設けられている。弾性部材13は、その円錐部131の上部と第1取り付け部材11のフランジ部113の下面とが接触しないように、所定の間隔Dの隙間10bを隔て、第1取り付け部材11の本体部112に密着している。図示しないが、第1取り付け部材11の本体部112の表面114は、フランジ部113の下面と連続する部分が、間隔Dと同じ幅で本体部112の外周に沿って連続的に露出している。
本実施の形態では、フランジ部113の下面において第1取り付け部材11の本体部112に密着している弾性部材13の部分の厚さCは、2mm〜6mmの範囲である。また、本体部112から張り出したフランジ部113の部分の長さBは、前記厚さCと同等以上である。
本実施の形態において、液封マウント1の弾性部材13に使用するゴム材料は、自動車用エンジンマウントの用途に通常使用されるゴムの中から適宜選択され、特に限定されない。例えば、天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、高シス−ポリブタジエンゴム(HCBR)、低シス−ポリブタジエンゴム(LCBR)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR(乳化重合SBR(ランダム)、溶液重合SBR(ランダム、スチレンテーパード))等が挙げられる。さらに、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(HNBR)、エチレン−α−オレフィン系共重合ゴム(EPR、EPDM)、クロロプレンゴム等が挙げられる。
これらの中でも、天然ゴム(NR)は、他のゴムと比較して動倍率が低い性質を示すので好ましい。ここで、動倍率は、JIS K 6394に準拠して測定した静ばね定数(Ks(単位:N/mm))と動ばね定数(Kd(単位:N/mm))との比(Kd/Ks)である。
また、乳化重合の際に使用する分子量調節剤の種類により、メルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプ、硫黄変性タイプの変性クロロプレンゴムが得られる。これらの変性クロロプレンゴムの中でも、キサントゲン変性タイプの変性クロロプレンゴムは、他の変性クロロプレンゴムと比較して防振特性と耐久性が優れる。
各種補強剤としては、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、タルク、ケイ酸カルシウム等が挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックとしては、通常のゴム用補強剤として知られているものであれば特に限定されない。例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック等が挙げられる。
カーボンブラックの使用量は特に限定されない。本実施の形態では、ゴム成分100重量部に対し、カーボンブラック20重量部以上、好ましくは30重量部以上を配合する。但し、通常、150重量部以下、好ましくは100重量部以下の範囲で使用する。
ゴム材料としてクロロプレンゴムを使用する場合、加硫剤としては、金属酸化物が好ましい。具体的には、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛、四酸化三鉛、三酸化鉄、二酸化チタン、酸化カルシウム等が挙げられる。これらは2種以上を併用して用いることもできる。これらの金属酸化物の添加量は、クロロプレンゴム100重量部に対し、通常、3重量部以上、好ましくは、5重量部以上である。但し、通常、15重量部以下、好ましくは12重量部以下の範囲で使用する。
チオウレア系の加硫促進剤としては、例えば、エチレンチオウレア、ジエチルチオウレア、トリメチルチオウレア、トリエチルチオウレア、N,N’−ジフェニルチオウレア等が挙げられる。これらの中でも、トリメリルチオウレアが好ましい。
また、3−メチルチアゾリジンチオン−2、チアジアゾールとフェニレンジマレイミドとの混合物、ジメチルアンモニウムハイドロジェンイソフタレート、1,2−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール誘導体等の加硫促進剤も使用することができる。
これらの加硫促進剤は2種以上を併用して用いてもよい。これらの加硫促進剤の添加量は、クロロプレンゴム100重量部に対し、通常、0.2重量部以上、好ましくは0.5重量部以上である。但し、通常、10重量部以下、好ましくは5重量部以下の範囲で使用する。
本実施の形態では、上述したゴム組成物は、通常、ロール、バンバリーミキサー等の混合機により、ゴム成分と、カーボンブラック、必要に応じて他の補強材、加硫剤等の他の配合剤とを混練・混合することによって加硫性ゴム組成物として調製する。
次いで、上述した加硫剤を配合した加硫性ゴム組成物は、射出成形、押出成形等の従来公知の成形方法によって所定の形状に成形し、スチーム加硫等の方法により加硫する。
加硫性ゴム組成物の加硫温度は、特に限定されないが、通常、100℃〜200℃、好ましくは、130℃〜190℃、より好ましくは、140℃〜180℃である。また、加硫時間は、加硫方法、温度、形状等により適宜変更され、特に限定されないが、通常、1分以上、5時間以下である。尚、必要に応じて、二次加硫を行ってもよい。二次加硫を行う場合は、例えば、一次加硫を160℃×95分間程度で行い、続いて二次加硫を、150℃×2時間程度の条件で行うことが好ましい。
加硫方法としては、プレス加熱、蒸気加熱、オーブン加熱、熱風加熱等、通常、ゴムの加硫に用いられる方法から適宜選択することができる。
JIS K6385(「防振ゴムの試験方法」12.耐久試験 b)定荷重耐久試験)に従い、液封マウント1を構成する弾性部材13の表面(座屈部137)及び第1取り付け部材11の本体部と接する内面136における歪みを測定した(単位:%)。数値が小さいほど、液封マウント1としての性能が良好である。
耐久性試験を行う液封マウント1を構成する弾性部材13は、下記配合組成のゴム組成物を射出成形方法により成形し、160℃×9.5分間程度の一次加硫後、150℃×2時間程度の二次加硫を行って調製した。
天然ゴム 80部
ポリブタジエンゴム 20部
カーボンブラック(FEF) 15部
ステアリン酸 1部
亜鉛華 5部
老化防止剤 1部
硫黄 1部
液封マウント1における弾性部材13の形状が、前述した図2(a)において説明した形態(第1の実施の形態(実施例1))と、図2(b)において説明した形態(第2の実施形態(実施例2))とについて、JIS K6385に基づき、弾性部材13の座屈部137の歪み(%)を測定した。
また、比較のため、図2(a)において、弾性部材13とフランジ部113との間の隙間10を設けない形態(比較例1)について弾性部材13の座屈部137の歪み(%)を測定した。
これに対し、弾性部材13とフランジ部113との間の隙間10を設けない形態(比較例1)の場合、座屈部137の歪み(%)が71.4%であった。
この結果から、第1の実施の形態(図2(a))及び第2の実施の形態(図2(b)、)の液封マウント1は、隙間10を設けない液封マウント(比較例1)と比較して、弾性部材13の座屈部137における亀裂発生が抑制されることが分かる。
実施例1において使用した液封マウント(第1の実施の形態(実施例3))と、実施例2において使用した液封マウント(第2の実施形態(実施例4))とについて、JIS K6385に基づき、第1取り付け部材11の本体部112と接する内面136における歪み(以下、「界面歪み」と記す。)を測定した(単位:%)。
測定の結果、圧縮11.3mmにおいて、「第1の実施の形態(実施例3)」の弾性部材13の界面歪み(%)が58.3%であり、「第2の実施の形態(実施例4)」の界面歪み(%)が82.7%であった。
Claims (9)
- 振動源と車体との間に設けられる防振ゴム装置であって、
前記振動源側に取り付けられた第1取り付け部材と、
前記第1取り付け部材に密着した弾性部材と、
前記弾性部材を介して前記第1取り付け部材と一体的に連結し、且つ前記車体側に取り付けられる第2取り付け部材とを備え、
前記弾性部材の前記振動源側の上端部の少なくとも一部と前記第1取り付け部材の下面との間に隙間を設定する
ことを特徴とする防振ゴム装置。 - 前記弾性部材は、前記第1取り付け部材のフランジ部の下面に密着し、且つ前記フランジ部の下面に対向するように前記振動源側の端部に段差が形成された
ことを特徴とする請求項1に記載の防振ゴム装置。 - 前記弾性部材の前記段差は、前記第1取り付け部材の前記振動源側の端部の外周に沿って形成されていることを特徴とする請求項2に記載の防振ゴム装置。
- 前記弾性部材の前記段差は、前記第1取り付け部材の前記振動源側の端部の外周に沿って連続的に形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の防振ゴム装置。
- 前記第1取り付け部材は、前記弾性部材の前記段差が形成された部分において、当該第1取り付け部材の表面が露出していることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の防振ゴム装置。
- 前記弾性部材は、前記第1取り付け部材の前記フランジ部の下面の一部と、当該下面と連続する本体部の表面を覆うように形成されることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の防振ゴム装置。
- 前記弾性部材は、クロロプレンゴムを含むゴム組成物を加硫した加硫ゴムから構成されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の防振ゴム装置。
- 前記加硫ゴムは、キサントゲン変性クロロプレンゴムと、粒子径400nm〜600nm、DBP吸曲量20ml/100g〜60ml/100gのカーボンブラックと、を配合したゴム組成物を加硫した加硫ゴムであることを特徴とする請求項7に記載の防振ゴム装置。
- 前記第2取り付け部材に前記弾性部材と相対するように取り付けられたダイアフラム及び当該弾性部材によって囲まれた閉鎖空間からなる液封室をさらに備え、前記液封室を当該弾性部材側の主液室と前記ダイアフラム側の副液室とに区画する仕切り部材と、前記主液室と前記副液室とを連通するオリフィス通路と、が設けられていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の防振ゴム装置。
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